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¿Cuál es memoria microbiana?

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Los organismos complejos tienen la capacidad de recordar, significando que la información sobre experiencias anteriores está memorizada y puede ser revocada. Mientras que se establece esto, menos se sabe sobre la memoria de organismos simples, unicelulares como bacterias. ¿Tienen de alguna manera la capacidad de revocar la información sobre su ambiente, por ejemplo? Por lo menos, sus experiencias anteriores aparecen tener un efecto sobre su comportamiento.

Colonia microbiana. Virus en células vivas. Haber del ejemplo: Yurchanka Siarhei/Shutterstock
Colonia microbiana. Virus en células vivas. Haber del ejemplo: Yurchanka Siarhei/Shutterstock

¿Las células microbianas individuales muestran una memoria?

Los estudios han mostrado que mientras que las bacterias son simples, contienen los sistemas reguladores complejos que son capaces de producir diversos comportamientos y las bacterias expuestas a diversos ambientes pueden comportarse diferentemente en la misma condición luego. Tan sin obstrucción, hay una posibilidad que las bacterias tienen la capacidad para conservar cierta información. Potencialmente, esto podría significar que ciertos rasgos de bacterias pueden ser controlables, y éste pudo significar que estos rasgos se pueden seleccionar a favor o en contra dependiendo de su impacto en aptitud física.

El lobo y otros decidía investigar si la memoria bacteriana podría ser medida. Usando un marco basado información-teoría para estudiar la formación de esporas en el bacillus subtilis de la bacteria después de la exposición a 10 diversas “historias de la célula”. Encontraron que mientras que no había eslabón sin obstrucción entre una historia de la célula y una trayectoria específica a la formación de la espora, allí eran diferencias en la trayectoria.

Bacillus subtilis, bacterias, no patógenas grampositivos para los seres humanos, usadas como fungicidas en las instalaciones y en biotecnología para la producción antibiótico. haber del ejemplo 3D: Kateryna Kon/Shutterstock
Bacillus subtilis, bacterias, no patógenas grampositivos para los seres humanos, usadas como fungicidas en las instalaciones y en biotecnología para la producción antibiótico. haber del ejemplo 3D: Kateryna Kon/Shutterstock

¿Puede una comunidad bacteriana cambiar su comportamiento basado en la exposición anterior?

Otros estudian, por Mathis y Ackerman, probados si la tolerancia a la sal era algo que se podría recordar por el crescentus de Caulobacter de la bacteria. Aquí, los autores primero expusieron crescentus de la C. a un bajo de la sal, y entonces a un nivel más alto de la sal después de permitir que las bacterias se recuperen para diversos largos del tiempo. Los autores encontraron que mientras que las células individuales no parecían cambiar su comportamiento basado en la exposición anterior a la sal, la comunidad de bacterias reaccionó de una manera diferente que era sugestiva de memoria.

Los Biofilms son una comunidad de microorganismos sujetados a una superficie y embalados en una matriz extracelular. El primero tiempo de la formación del biofilm implica la agregación de células microbianas a una superficie, y en la Pseudomonas aeruginosa de la bacteria las células que se encuentran en la superficie no sujetan bien. Lee y otros decidía investigar si exponer las células del aeruginosa del P. a una superficie aumentaría su agregación a la misma superficie después. Aquí, encontraron que las células del aeruginosa del P. que fueron expuestas previamente a la superficie mostraron una agregación más fuerte después, y este efecto también fue considerado en sus descendientes.

Sobre la posterior investigación, los autores encontraron que este efecto fue conectado a los niveles intracelulares del campamento que a su vez afectaron al tipo pili de IV, que son necesarios para el reconocimiento superficial. Los autores encontraron que las células del aeruginosa del P. que habían sido expuestas a la superficie crean oscilaciones de los niveles del campamento, que llevan a la supresión del tipo movimiento del pili de IV, y que este efecto está considerado en múltiple después de generaciones. El resultado de esto era que hay más células que pueden sujetar a la superficie, y esta capacidad se pasa conectado a múltiple después de generaciones.

¿El veredicto - es la memoria microbiana real?

Usando estos ejemplos limitados, es posible ver que el ambiente de las bacterias puede afectar a su comportamiento. Mientras que puede ser que no esté tan sin obstrucción en células individuales, parece que las bacterias pueden cambiar su comportamiento en el nivel de la población en respuesta a su ambiente. En el caso de aeruginosa del P. y de la formación del biofilm, el cambio del comportamiento causado por la exposición a una superficie dura para múltiple después de generaciones. Por lo tanto, mientras que las bacterias pueden estrictamente no tener una memoria, cambia en comportamiento puede durar para las generaciones múltiples. Ésta es un área que se debe investigar más lejos, pues la exposición a los antibióticos puede tener un efecto similar sobre bacterias - si una comunidad bacteriana aprende tolerar un antibiótico cambiando su comportamiento, después esto es importante saber pues el tratamiento futuro con este antibiótico puede no estar como efectivo.

¿Puede la memoria microbiana ser aprovechada?

Kotula y otros desarrolló un sistema bacteriano del reportero que respondería a su ambiente y después recuerda esta reacción. Desarrollaron un sistema del dos-componente con un elemento del gatillo y un elemento de la memoria para trabajar en Escherichia Coli. El elemento del gatillo usado aquí fue fijado para responder a la tetraciclina, y cuando los ratones que abrigaban el sistema de Escherichia Coli tenían tetraciclina administrada el elemento de la memoria mostró que el elemento del gatillo había sido activado. Esto era estable para muchas generaciones, por lo tanto éste ofrece un mecanismo por el cual la salud de la tripa se podría investigar sin la invasión.

Fuentes

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Last Updated: Aug 22, 2019

Dr. Maho Yokoyama

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Dr. Maho Yokoyama

Dr. Maho Yokoyama is a researcher and science writer. She was awarded her Ph.D. from the University of Bath, UK, following a thesis in the field of Microbiology, where she applied functional genomics to Staphylococcus aureus . During her doctoral studies, Maho collaborated with other academics on several papers and even published some of her own work in peer-reviewed scientific journals. She also presented her work at academic conferences around the world.

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